本实验以‘西旱一号’小麦为材料，采用水培试验方法，研究了重金属Cd2+处理对小麦种子萌发、幼苗生长和生理生化特性的影响，试图深入了解和认识镉胁迫对‘西旱一号’小麦的毒害作用及该品种小麦的抗镉生理机制，为镉污染研究和治理提供一定的理论参考。本实验主要的研究结果及结论如下：　　1.对种子萌发和幼苗生长的影响　　低浓度Cd2+（0.2mmol·L-1）处理促进小麦种子萌发，而高浓度的镉处理对小麦种子产生毒害作用，抑制其萌发。此外，‘西旱一号’小麦根和茎的长度、鲜重和干重在不同浓度Cd2+处理下显著降低，且经对比发现，其对根生长的抑制作用大于对茎生长的。对相对含水量的研究表明，小麦根和茎相对含水量在0.6mmol·L-1Cd2+处理下与对照相比显著降低，而其它浓度的镉处理并不影响其相对含水量。　　2．对小麦根细胞长度及生理生化特性的影响　　通过显微镜观察Cd2+处理下小麦根尖细胞形态的变化发现，低浓度的Cd2+（0.2mmol·L-1）处理下小麦根尖伸长区细胞形态与对照相比未发生明显改变，而高浓度Cd2+处理使小麦根尖伸长区细胞显著变短，表明高浓度的Cd2+处理对小麦根系造成严重损害，显著干扰了根尖伸长区细胞的伸长生长。此外，对小麦根中MDA含量检测发现，0.2mmol·L-1Cd2+处理未使小麦根中MDA含量发生显著改变，而高浓度Cd2+处理下根中MDA含量与对照相比显著升高。这些结果表明，高浓度的Cd2+处理诱导小麦根尖细胞膜脂过氧化，对根细胞造成了明显的毒害作用。根伸长区细胞伸长生长的抑制和根细胞膜脂过氧化增强可能是镉胁迫抑制小麦根生长的原因。　　3.对小麦叶片生理生化特性的影响　　‘西旱一号’小麦叶片叶绿素a含量随Cd2+处理浓度的升高而显著降低，叶绿素b含量和叶绿素a/叶绿素b的比值在Cd2+处理下并未发生明显的变化，叶绿素总量在高浓度Cd2+处理下显著下降，表明小麦叶片叶绿素a对镉胁迫的敏感性大于叶绿素b。小麦叶片叶绿素荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo在低浓度Cd2+（0.2mmol·L-1）处理下显著降低，0.6mmol·L-1Cd2+处理下，Fv/Fm相比对照差异不显著，Fv/Fo与对照相比也未发生明显改变，但其比值与0.2mmol·L-1Cd2+处理时相比显著增加。表明低浓度的Cd2+处理使小麦叶片PSⅡ的光能转化和电子传递受到了严重抑制，而高浓度Cd2+处理下Fv/Fm和Fv/Fo的变化可能与小麦细胞通过累积渗透调节物维持细胞水势和活性氧被部分清除有关，具体原因还需进一步探究。　　对渗透性调节物的研究显示，低浓度Cd2+（0.2mmol·L-1）处理下，小麦叶片中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量显著升高以维持细胞渗透势；随着Cd2+处理浓度继续升高，叶片中脯氨酸含量基本保持不变，可溶性糖持续积累，而可溶性蛋白含量降低到对照组水平，这可能是高浓度镉处理导致细胞中可溶性蛋白合成受抑制或使其发生降解。小麦叶片细胞中POD和APX活性在不同浓度Cd2+处理下相比对照显著增加，而CAT活性却未发生明显改变，表明POD和APX在清除小麦叶片细胞中多余的活性氧自由基过程中起着主要的作用。进一步研究发现，叶片中H2O2含量在低浓度镉处理下显著降低，随Cd2+处理浓度升高叶片中H2O2含量有所升高，但相比对照差异不显著；而小麦叶片中MDA含量在Cd2+处理下并未发生显著的变化。这些结果表明小麦叶片细胞中多余的活性氧基本被清除，从而使小麦叶片细胞免受膜脂过氧化伤害。